内容正文:
2.2 不等式
2.2.1 不等式及其性质
学习任务目标
1.会用不等式(组)表示实际问题中的不等关系.
2.会用比较法比较两实数的大小.
3.掌握不等式的基本性质,并能运用这些性质解决有关问题.
4.掌握综合法、分析法、反证法证明问题的过程和推理特点,能灵活选用综合法、分析法、反证法证明简单问题.
等式有下面的基本性质:
(1)性质1:如果a=b,那么b=a;
(2)性质2:如果a=b,b=c,那么a=c;
(3)性质3:如果a=b,那么a±c=b±c;
(4)性质4:如果a=b,那么ac=bc;
(5)性质5:如果a=b,c≠0,那么=.
知识点一 不等关系与不等式
1.不等式的定义
我们用数学符号“≠”“>”“<”“≥”“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等关系,含有这些不等号的式子,称为不等式.
2.比较两个实数(代数式)的大小
作差法的理论依据:
a-b<0⇔a<b;a-b=0⇔a=b;a-b>0⇔a>b.
[微训练]
判断正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)不等式x≥2的含义是指x不小于2. ( )
√ 提示:不等式x≥2表示x>2或x=2,即x不小于2.
(2)两个实数a,b之间,有且只有a>b,a=b,a<b三种关系中的一种. ( )
√ 提示:任意两数之间,有且只有a>b,a=b,a<b三种关系中的一种,没有其他大小关系.
(3)已知M=2x2+5x+3,N=x2+4x+2,则M<N. ( )
× 提示:M=2x2+5x+3,N=x2+4x+2,M-N=(2x2+5x+3)-(x2+4x+2)=x2+x+1=+>0,故M>N.
知识点二 不等式的性质
1.不等式的性质
(1)性质1(可加性):a>b⇒a+c>b+c.
(2)性质2(可乘性):⇒ac>bc.
(3)性质3(可乘性):⇒ac<bc.
(4)性质4(传递法):a>b,b>c⇒a>c.
(5)性质5(对称性):a>b⇔b<a.
2.不等式性质的推论
(1)推论1(移项法则):a+b>c⇒a>c-b.
(2)推论2(同向可加性):⇒a+c>b+d.
(3)推论3(同向同正可乘性):⇒ac>bd.
(4)推论4(正数乘方性):a>b>0⇒an>bn(n∈N,n>1).
(5)推论5(正数开方性):a>b>0⇒>.
[微训练]
判断正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若a>b,c<d,则a-c>b-d. ( )
√ 提示:因为c<d,所以-c>-d,又a>b.
所以a-c>b-d.
(2)若a>b,则<. ( )
× 提示:因为a>b,若a>0,b<0,则>,故<错误.
(3)若a>b>0,c>d>0,则>. ( )
√ 提示:因为c>d>0,所以>>0,又因为a>b>0,所以>.
(4)已知a>b,e>f ,c>0,则f -ac<e-bc. ( )
√ 提示:因为a>b,c>0,所以ac>bc,故-ac<-bc,又因为e>f ,即f <e,所以f -ac<e-bc.
知识点三 证明方法
(1)综合法:从已知条件出发,综合利用各种结果,经过逐步推导最后得到结论的方法.综合法最重要的推理形式为p⇒q,其中p是已知或者已得出的结论,所以综合法的实质就是不断寻找必然成立的结论.
(2)分析法:从要证明的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直到最后,把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件(已知条件、公理、定理等)为止.分析法最重要的推理形式为p⇐q,其中p是需要证明的结论,所以分析法的实质就是不断寻找结论成立的充分条件.
(3)反证法:首先假设结论的否定成立,然后由此进行推理得到矛盾,最后得出假设不成立.
[微训练]
将下面用分析法证明≥ab的步骤补充完整:要证≥ab,只需证a2+b2≥2ab,也就是证a2+b2-2ab≥0,即证(a-b)2≥0,由于(a-b)2≥0显然成立,因此原不等式成立.
作差法比较大小
1.设实数a=-,b=-1,c=-,则( )
A.b>a>c B.c>b>a C.a>b>c D.c>a>b
A 解析:-=,-1=,-=,因为+1<+<+,
所以>>,即b>a>c.
2.已知t=a+4b,s=a+b2+4,则t和s的大小关系是( )
A.t>s B.t≥s C.t<s D.t≤s
D 解析:t-s=4b-b2-4=-(b-2)2≤0,故t≤s.
3.已知x,y∈R,P=2x2-xy+1,Q=2x-,则P与Q的大小关系为________.
P≥Q 解析:因为P-Q=2x2-xy+1-=x2-xy++x2-2x+1=+(x-1)2≥0,所以P≥Q.
利用不等式的性质判断命题的真假
1.如果a<0,b>0,那么下列不等式中正确的是( )
A.< B.< C.